Классификация запоминающих устройств
Запоминающие устройства можно классифицировать по целому ряду параметров и признаков. На рисунке представлена классификация по типу обращения и организации доступа к ячейкам ЗУ.
Классификация запоминающих устройств
По типу обращения ЗУ делятся на устройства, допускающие как чтение, так и запись информации, и постоянные запоминающие устройства (ПЗУ), предназначенные только для чтения записанных в них данных (ROM - read only memory). ЗУ первого типа используются в процессе работы процессора для хранения выполняемых программ, исходных данных, промежуточных и окончательных результатов. В ПЗУ, как правило, хранятся системные программы, необходимые для запуска компьютера в работу, а также константы. В некоторых ЭВМ, предназначенных, например, для работы в системах управления, все программное обеспечение может храниться в ПЗУ.
В ЗУ с произвольным доступом (RAM - random access memory) время доступа не зависит от места расположения участка памяти (например, ОЗУ). В ЗУ с прямым (циклическим) доступом благодаря непрерывному вращению носителя информации (например, магнитный диск - МД) возможность обращения к некоторому участку носителя циклически повторяется. Время доступа здесь зависит от взаимного расположения этого участка и головок чтения/записи и во многом определяется скоростью вращения носителя.
В ЗУ с последовательным доступом производится последовательный просмотр участков носителя информации, пока нужный участок не займет некоторое нужное положение напротив головок чтения/записи (например, магнитные ленты - МЛ).
Различают два основных вида памяти — внутреннююивнешнюю. В состав внутренней памяти входят оперативная память, кэш-память и специальная память.
Как отмечалось выше, основные характеристики запоминающих устройств- этоемкостьибыстродействие. Идеальноезапоминающее устройстводолжно обладать бесконечно большойемкостьюи иметь бесконечно малое время обращения. На практике эти параметры находятся в противоречии друг другу: в рамках одного типаЗУулучшение одного из них ведет к ухудшению значения другого. К тому же следует иметь в виду и экономическую целесообразность построениязапоминающего устройствас теми или иными характеристиками при данном уровне развития технологии. Поэтому в настоящее времязапоминающие устройствакомпьютера, как это и предполагал Нейман, строятся поиерархическому принципу
Иерархическая организация памяти в современных ЭВМ
Иерархическая структура памяти позволяет экономически эффективно сочетать хранение больших объемов информации с быстрым доступом к информации в процессе ее обработки. На нижнем уровне иерархии находится регистровая память - набор регистров, входящих непосредственно в состав микропроцессора (центрального процессора - CPU). Регистры CPU программно доступны и хранят информацию, наиболее часто используемую при выполнении программы: промежуточные результаты, составные части адресов, счетчики циклов и т.д. Регистровая память имеет относительно небольшой объем (до нескольких десятков машинных слов). РП работает на частоте процессора, поэтому время доступа к ней минимально. Например, при частоте работы процессора 2 ГГц время обращения к его регистрам составит всего 0,5 нс.